一、聚酰亚胺薄膜双折射测定方法研究(论文文献综述)
郭金雨[1](2021)在《高透明性大侧基含氟聚酰亚胺的合成与多孔聚亚胺的构筑及对各自的性能研究》文中进行了进一步梳理在最近几十年里,关于高分子材料的研究中,聚酰亚胺(PI)是发展最广泛的一种。其结构可精准设计,合成手段多样,能用多种方式进行加工,具有非常良好的综合性能,因此被普遍的应用于电气、环保、化工等多个领域。根据聚酰亚胺的结构可以按照需求进行设计并合成的特点,本论文分为两个部分,通过设计结构合成聚酰亚胺薄膜和多孔聚酰亚胺,分别对两种材料进行研究。第一部分:聚酰亚胺薄膜(PI)由于本身具有良好的溶解性,机械性,介电性能,热稳性和光学性能而广泛用于光学领域。PI在UV-vis光谱中具有很高的光学吸收率。同时,如果要在光电子设备中使用PI,PI需要在近红外通信窗口(1310和1550 nm)中有很好的光传输。但是,传统的PI具有相对较长的截止波长,并且呈棕褐色或棕色,这影响了其透光率。另外,传统的PI的加工性能也因其溶解性差和与其他材料的相容性有限而受到限制。可以看出,传统的PI不适合用于光学设备。因此,可溶性的浅色聚酰亚胺的研究引起了非常大的关注。本文通过1,3,5-三(2-三氟甲基-4-氨基苯氧)苯(TFAPOB)与四种含大体积侧基取代基的二酐单体的缩聚反应,采用两步化学亚胺化方法分别合成了一系列新型的含氟超支化聚酰亚胺。确定了这些材料的介电常数、色度值、折射率和双折射。获得的FHPIs表现出非常优秀的可溶性和可成膜性。FHPIs在光学方面表现出了出色的性能,包括非常浅的颜色、出色的光学透明度(450nm时为80-85%,在550 nm时为86-88%,在550 nm时为86-88%,800 nm时为88-89%),双折射范围从0.0011到0.0020,折射率可调(650 nm时为1.4721~1.5644),波长在353 nm以内,近红外区域吸收范围低。这些材料是光学器件的候选材料。第二部分:随着全球工业化发展的进行,在经济发展得到快速飞跃的同时,由煤炭、石油、天然气燃烧排放到空气中的二氧化碳也逐渐增多,从而加重了地球温室效应。因此,对环境中的二氧化碳进行吸附的多孔材料的研究引起了非常多的关注。靠热力学调控合成的具有有序的多孔结构的材料叫做共价有机框架材料(COFs)。由于其比表面积很大,网状结构规整,优秀的热稳定性,构造可以精确设计等特点在气体吸附分离等范畴具有很大的利用潜力。在过去的研究中通常通过调整变动结构单元、改变有机单体长度、特殊官能团引入结构单元的配位节点上等方法制备具有特殊功能和特定孔道大小的COFs,然而,反应原材料价格高且不易获取。基于以上特点,我们组利用两步法,将含氮量高又廉价的三聚氰胺与偏苯三酸酐反应生成一种具有全新结构的富氮三酸TTDOA,随后将三酸TTDOA与具有刚性结构的二胺进行缩聚反应,得到具备多孔结构的聚酰亚胺。并通过各种表征手段对所得聚合物进行结构表征,证明其结构与分子设计相符。除此之外,通过BET测试了所得聚合物的孔径大小、分布,比表面积。结果证明,我们制备的多孔聚酰亚胺孔径在10~30 nm之间。
李诗卉[2](2021)在《高面内取向度聚酰亚胺薄膜及其石墨膜的制备与研究》文中进行了进一步梳理随着大功率器件逐渐朝着轻型化和高密度化发展,高散热性的柔性石墨材料扮演着至关重要的角色。利用具有高面内取向度的聚酰亚胺(PI)薄膜作为前驱体薄膜可制备得到性能优异的石墨膜。通过不同单体的选择以调控PI分子骨架达到制备高面内取向度PI薄膜及石墨膜的目的。本文采用两步热亚胺化法制备了高面内取向度PI薄膜,通过选择刚性单体均苯四甲酸二酐(PMDA)、3,3′,4,4′-联苯四甲酸二酐(BPDA)、对苯二胺(PDA)和柔性的4,4′-二氨基二苯醚(ODA)制备了PMDAm-BPDAn-PDA和PMDA-ODAm-PDAn两种三元型PI薄膜,对PI薄膜进行了系统的表征以及石墨化处理;继而在综合性能优异的PMDA5-BPDA5-PDA及PMDA-ODA4-PDA6体系中添加第四单体:2-(4-氨基苯基)-5-氨基苯并咪唑(BIA)、3,3′-二氨基联苯胺(DAB)和2-(4-氨基苯基)-5-氨基苯并恶唑(DAPBO)分别制备了两个体系的四元PI薄膜,进一步研究了分子链结构对PI薄膜面内取向度的影响,同时将所有PI薄膜进行石墨化制得石墨膜,研究了石墨膜的微观结构及石墨膜的导电性;最后在四元薄膜的基础上,进一步添加纳米金刚石(NDs)和纳米二氧化硅(Si O2)构建层间导热网络,探究其对提高石墨膜的层间导热性能的作用机制。研究得出以下结论:(1)制备了PMDAm-BPDAn-PDA和PMDA-ODAm-PDAn两种分子骨架的PI薄膜,随着刚性单体的增加,薄膜分子链刚性增加,双折射率分别在0.17~0.22和0.08~0.163区间内随着刚性单体的增加呈上升的趋势。前者PMDA含量为50mol%时,成功制得石墨膜,该含量下PI薄膜双折射率达到0.22,对应石墨膜层间距为0.336nm,电导率达到1.26×104S/m;而后者在PDA含量为60mol%时,PI薄膜双折射率达到0.15,同时石墨膜层间距为0.337 nm,电导率达到1.21×104S/m。(2)在PMDA5-BPDA5-PDA及PMDA-ODA4-PDA6基础上都分别引入第四单体DAB、BIA和DAPBO。其中DAB引入两个体系中,在分子链中形成部分的交联结构使PI薄膜双折射率都分别达到最高值0.223和0.179,其中,在PMDA5-BPDA5-PDA体系中引入DAB、BIA和DAPBO成功在制得石墨膜,层间距分别为0.338 nm、0.338 nm和0.34 nm,电导率分别为1.5×104S/m、1.35×104S/m和1.28×104S/m。(3)在PMDA5-BPDA5-PDA-DAB型PI薄膜中引入无机纳米填料(NDs/纳米Si O2)制备层间高导热率的石墨膜,NDs表面的官能团与PI分子进行反应,使少部分PI“接枝”在NDs表面;石墨化后,接枝在NDs表面的PI结构转化为石墨结构使上下片层桥接,在石墨膜层间构建了导热网络,当NDs含量为0.5wt%时,石墨膜层间导热系数达到20.141 W/m·K较不添加填料的石墨膜(9.342 W/m·K)提高了115.6%。
李欣健[3](2021)在《含氟共聚聚酰亚胺薄膜的制备及其性能研究》文中研究说明芳香族聚酰亚胺具有优异的热稳定性、力学性能和介电性能,是当前微电子信息领域中最好的封装和涂覆材料之一。为了满足聚酰亚胺应用的新需求,改变共聚单体、共聚比例和共聚方式对聚酰亚胺分子结构及链序列进行设计,从而对聚酰亚胺材料的各项性能进行调控,并扩宽芳香族聚酰亚胺的应用领域已成为最引人注目的热点之一。本文以4,4’-(六氟异丙基)-苯二酸酐(6FDA)、4,4’-二氨基-2,2’-双三氟甲基联苯(TFMB)、3,4’-二氨基二苯醚(m-ODA)和4,4’-二氨基苯甲酰苯胺(DABA)为原料,以N-甲基吡咯烷酮(NMP)为溶剂进行合成。无规共聚是将两种二胺和一种二酐简单的混合得到的,而嵌段共聚是先合成胺封端和酐封端的低聚物,再进行进一步的缩聚合成的。将一步高温法合成了一系列共聚型含氟聚酰亚胺溶液沉析为粉末后,溶解在N,N’-二甲基乙酰胺(DMAc)中,然后梯度升温制备出一系列厚度在20~30μm的共聚型含氟聚酰亚胺薄膜。制备的两个系列聚酰亚胺分别为6FDA-TFMB/m-ODA(ɑ-PI)和6FDA-DABA/m-ODA(β-PI),对制备的两种共聚型聚酰亚胺的分子链的近程结构、分子链聚集态结构、耐热性能、热稳定性能、亲疏水性能和力学性能进行了研究。研究发现,调控共聚单体的种类和共聚比例可以在一定程度上改变分子链的链段排布序列,影响分子间作用力,使共聚型聚酰亚胺薄膜的性能发生一定的改变。具体得到如下结论:1、由于ɑ-PI体系中三氟甲基(-CF3)基团含量较多,使得β-PI体系和ɑ-PI体系聚酰亚胺相比,β-PI体系聚酰亚胺分子链的空间位阻较小,分子链间作用力较强,减小了平均分子链间距,进而使分子链沿面内和面外的取向程度增大,分子链的聚集态结构更加规整有序。因此,β-PI体系薄膜的拉伸强度更高。而β-PI体系中线形酰胺类二胺单体DABA的刚性要低于ɑ-PI体系中的联苯型刚性含氟二胺单体TFMB,使β-PI体系分子链链间缠绕作用高于ɑ-PI体系,导致β-PI体系的断裂伸长率更大,而拉伸模量则因柔性醚键的存在而较低。β-PI体系中二胺单体都含有富电子桥基,增加了分子内/间的电荷转移络合作用,而且β-PI体系中存在氢键,所以β-PI体系的玻璃化温度较高。2、由于ɑ-PI和β-PI体系的单体中带有高含量的季碳结构、柔性桥联醚键和酰胺键,这些结构会先发生断裂和裂解,随后则是酰亚胺环结构的降解,所以这两个体系的微商热重曲线(DTG)中存在两个失重峰。只是,β-PI体系易裂解的结构更多,所以热稳定性相对更差些。柔性醚键和酰胺基团都属于亲水性基团,显然含有这两种结构更多的β-PI体系,其疏水性能较差。3、ɑ-PI和β-PI体系聚酰亚胺薄膜各自嵌段体系和无规体系相比,嵌段体系比无规体系的分子链聚集态结构更加规整有序,所以嵌段体系的耐热性能和力学性能较好。另外,由于分子链紧密程度增大也使嵌段体系的疏水性能较好。4、无论是ɑ-PI体系聚酰亚胺还是β-PI体系聚酰亚胺,随着体系中m-ODA含量的增加,分子链的聚集态结构更加规整有序,分子链间的次价键作用力增多,因此拉伸强度和断裂伸长率不断提高,而耐热性能和拉伸模量则随柔性成分的不断增加而降低。疏水性也随着亲水性醚键含量的不断增加而变差。5、影响聚酰亚胺薄膜的玻璃化转变温度和力学性能的因素是复杂的,这两种性能不仅与大分子骨架的刚硬程度相关,也是分子链内/间作用力和分子链堆砌规整度等多种因素共同作用的外在表现。
安夏磊[4](2021)在《侧链含偶氮苯基团的聚酰亚胺的制备与性能研究》文中研究说明偶氮聚合物中的偶氮苯基团在特定波长光的激发下可以在分子结构上发生光致异构,从而在宏观形态上表现为光致形变,实现光能向机械能的转化。目前,关于光致形变含偶氮聚合物的研究主要集中于含偶氮苯基团的液晶弹性体和含偶氮苯基团的液晶聚合物网络。尽管他们在光致形变领域的机理和应用研究已经十分丰富,但其仍存在热稳定性差的问题,限制了其应用范围。近年来,人们将偶氮苯基团引入到聚酰亚胺体系,以拓展光致形变含偶氮聚合物应用范围。相比于含偶氮苯基团的液晶弹性体和含偶氮苯基团的液晶聚合物网络,含偶氮苯基团的聚酰亚胺材料具有更优异的热稳定性和机械性能。目前,含偶氮苯基团聚酰亚胺在光致形变领域的应用研究主要集中于主链含偶氮苯基团的聚酰亚胺材料,侧链含偶氮苯基团的聚酰亚胺材料在光致形变领域的应用研究还较少。相比于主链含偶氮苯基团的聚酰亚胺,侧链含偶氮苯基团的聚酰亚胺具有结构可设计性强和偶氮苯基团引入方式多样的优点。本论文分别通过含偶氮苯基团二胺单体直接共聚和含偶氮苯小分子化合物后接枝的方式制备了侧链含偶氮苯基团的聚酰亚胺材料,并对其热性能和光响应性能进行了研究,具体内容如下:(1)设计合成了一种含偶氮苯基团二胺化合物,以其为单体制备了偶氮含量不同和链段结构不同的侧链含偶氮苯基团的聚酰亚胺。热性能研究表明,所制备的侧链含偶氮苯基团的聚酰亚胺均具有较高的玻璃化转变温度和良好的热稳定性。随着聚合物中偶氮苯基团含量的增加,聚合物的热稳定性有一定的下降。将聚合物制成薄膜悬臂进行光致形变行为研究。光致形变行为研究结果表明,随着聚合物中偶氮苯基团含量的增加,聚合物薄膜悬臂的光致形变速率增大;随着聚合物薄膜厚度的增加,聚合物薄膜悬臂光致形变速率降低;随着激发光强度的增加,聚合物薄膜悬臂的光致形变速率增大;聚合物薄膜悬臂在非偏振光照射下的光致形变速率大于其在偏振光下的光致形变速率。(2)设计了三种含有不同长度烷基链的含偶氮苯基团小分子化合物,并进一步通过光延反应与侧链含羟基聚酰亚胺反应,制备了侧链含柔性链段偶氮聚酰亚胺。热性能研究表明,所制备的侧链含柔性链段偶氮聚酰亚胺均具有较高的玻璃化转变温度和良好的热稳定性。随着聚合物侧链烷基链长度的增加,聚合物的热稳定性和玻璃化转变温度相应降低。光致形变行为研究结果表明,随着聚合物侧链烷基长度的增加,聚酰亚胺薄膜悬臂的光致形变速率增大;随着环境温度的升高,聚酰亚胺薄膜悬臂的光致形变速率增大;聚合物薄膜悬臂在442 nm激光作用下的光致形变速率大于其在532 nm激光作用下的光致形变速率。
高国涵[5](2020)在《聚酰亚胺薄膜透镜制备关键技术研究》文中认为空间光学成像技术在宇宙探索、对地观测等领域发挥重要作用,各应用场景对光学系统的性能指标提出新的要求,其中分辨率作为核心的技术指标受光学系统口径限制。传统反射式和折射式系统由于固有的技术瓶颈,很难继续增大口径,限制了其在空间光学领域的新应用。下一代超大口径空间光学系统需要新原理、新技术,突破传统技术的局限,微结构成像技术就是其中一个代表。利用微纳结构对光波的振幅和相位进行调制,将微纳结构制备在大口径光学薄膜基底材料上,即可大大降低主镜重量,再将多个主镜采用拼接组合而成,便可实现更大的口径和可折叠展开功能,这一技术将成为未来空间成像光学系统的发展趋势。然而,制备满足要求的大口径光学薄膜基底材料以及在其表面制备满足要求的微纳结构并非易事,面临诸多的关键技术难题,本文将瞄准这些难题,开展聚酰亚胺薄膜透镜制备关键技术研究。本文针对大口径衍射透镜的应用需求和聚酰亚胺薄膜透镜制备面临的主要技术瓶颈展开研究,提出了全新的聚酰亚胺薄膜透镜制备工艺技术路线。基于聚酰亚胺薄膜透镜光学设计及公差分配,研究了光学级聚酰亚胺材料合成与薄膜成型工艺,突破了大口径聚酰亚胺薄膜透镜微结构加工与检测工艺,研究了聚酰亚胺薄膜透镜波相差工艺影响因素,实现了聚酰亚胺薄膜透镜成像能力的改善。主要研究工作包括:(1)介绍了聚酰亚胺薄膜衍射透镜的研究背景和意义。通过分析国内外研究现状,总结聚酰亚胺薄膜透镜的加工技术难点和现有的主要加工工艺方法,分析指出现有主流工艺路线的优点与技术瓶颈。(2)介绍了衍射光学系统的基本理论,在波动光学理论的基础上,采用Schupmann消色差模型,利用衍射次镜组消除衍射主镜的色差,利用Zemax光学仿真软件设计了系统口径为1.5m,光谱范围为0.55μm0.65μm,视场大于0.12°,调制传递函数(MTF)在62.5lp/mm下大于0.5,系统波前RMS优于λ/5(λ=0.6μm)衍射光学系统设计与公差分配,研究了离轴边缘子镜的设计与公差分配,衍射图案的口径达352mm,透镜材料为聚酰亚胺,台阶数为4,微结构最小线宽2.1μm,线宽误差、深度误差均小于10%,套刻误差小于0.5μm,位置误差小于1.0μm,平均衍射效率大于65%,波前误差RMS小于20nm。(3)研究了光学级聚酰亚胺薄膜材料的合成与成型,采用MTOL为二胺,PMDA和BPDA为二酐,NMP为溶剂进行缩聚反应,合成聚酰胺酸,再通过涂布方法形成胶膜,60℃低温固化,380℃高温亚胺化,制成聚酰亚胺薄膜。通过调控PMDA和BPDA的比例,控制聚酰亚胺的性能。通过对其玻璃化转变温度(Tg)、热膨胀系数(CTE)、力学性能、紫外光谱等性能表征进行结构优化,获得了性能基本能够达到技术指标的聚酰亚胺薄膜。采用并在此基础上研究了薄膜成型工艺中的转速、胶液浓度等工艺参数是如何影响膜厚及膜厚均匀性的。经过工艺参数优化在大口径聚酰亚胺薄膜上实现了很好的光学均匀性。(4)研究了基于聚酰亚胺薄膜基底的衍射透镜加工方法,分析了薄膜透镜加工难点,提出了新的工艺技术路线,将薄膜成膜与衍射图案制备分离,克服透射波前耦合的问题,将薄膜支撑置于衍射图案加工前端,解决应力突变造成的图案扭曲问题。经过实验验证,由该方法制备的衍射透镜的微结构形貌误差小于10%,衍射效率大于60%,波前误差RMS小于30nm。测试结果接近理论分析,表明本文所提出的工艺技术路线具备一定可行性。(5)从三个方面研究了聚酰亚胺薄膜透镜波相差的工艺影响因素。首先薄膜基底光学均匀性出发,提出了基于反应离子刻蚀方法的薄膜光学均匀性修正技术,实现了薄膜基底透射波前RMS优于20nm。其次研究了聚酰亚胺材料的吸湿溶胀特性对薄膜透镜波相差的影响,以及改善材料尺寸稳定性的方法。最后研究了薄膜材料的光弹特性,测得了薄膜光弹系数约400nm/MPa.cm,分析总结了光延迟角与主应力比值的数学关系,建立了应力分布与光延迟量、延迟角之间的物理联系,有助于提高薄膜支撑与固定的应力均匀性。
彭锦辉[6](2020)在《基于光敏材料的特定光栅的制备》文中提出对各种频段的电磁波的强度、偏振、相位进行调控的光场调控技术是如今光学研究的热点。达曼光栅是一种典型的光场调控器件。通过液晶图形化光取向技术与常见的向列相液晶E7相结合,可以制作电可调谐液晶达曼光栅。液晶是一种对于可见光波具有介电各向异性和光学各向异性的光电材料,光取向已成为目前主流的液晶取向技术。液晶光取向不仅广泛用于液晶显示,也广泛用于非显示的光学应用。图形化液晶光取向技术可以制备多区域、非均一的液晶取向层,取向层上的液晶分子在不同区域将沿着所在区域的取向层的取向进行取向。液晶分子取向的不同会改变区域折射率和对入射光的偏振状态的影响,利用这一特性可以制作液晶光栅。以往制备达曼光栅的方法大部分是基于一块周期取向基板和一块无取向基板或者通过特殊液晶形成图形化取向结构。通过掩膜曝光技术制备图形化取向层。本文通过多种与以往不同的基板组合方式制备液晶达曼光栅。首先通过两面周期取向基板制作并测试了可调谐达曼光栅,并评估其性能。实验结果表明:对于制备的达曼光栅,衍射效率为76.8%,均匀度为0.11。通过在达曼光栅加电压10V(1KHz),从开启状态到关闭状态的切换时间是70us,从关闭状态返回到开启状态是3.4ms。所设计的达曼光栅具有电可调谐,低成本,快速切换,偏振无关的优点。为了对比制备达曼光栅的方法,后面又提出了两种制备达曼光栅的方案。一种为由周期图形化取向基板与沿面取向基板组合制备液晶达曼光栅,利用施加一特定电压改变非寻常光折射率进而改变有效相位差的原理制备达曼光栅。对于达曼光栅的性能,衍射效率为72.2%,均匀度为0.115。通过在达曼光栅加电压11V(1KHz),从开启状态到关闭状态的切换时间是532us,施加电压1.7V(1KHz)从关闭状态返回到开启状态是4.8ms。制得液晶达曼光栅同样具有电可调谐,低成本,快速切换,偏振无关的优点。一种为由周期图形化取向基板与垂面取向基板组合制备液晶达曼光栅,同样通过施加电压从而改变有效相位差制备达曼光栅。达曼光栅性能,衍射效率为71.7%,均匀度为0.114。通过在达曼光栅加电压10.5V(1KHz),从衍射状态到非衍射状态的切换时间是619us,施加电压1.4V(1KHz)从非衍射状态返回到衍射状态是5.3ms。液晶达曼光栅同样具有电可调谐,低成本,快速切换,偏振无关的优点。通过性能比较,第一种方法表现最好,第二种和第三种相差不大,条件允许可以优先选用第一种制备液晶达曼光栅的方法。与以往的方法相比,该方法具有制作材料为普通液晶,性能有所提升,偏振无关等优势。
刘曌[7](2020)在《基于巯基-烯点击反应制备聚酰亚胺光学材料及性能研究》文中进行了进一步梳理聚酰亚胺(PI)因优异的耐热性、环境稳定性、绝缘性以及出色的力学性能在光电领域被人们寄予厚望,然而传统聚酰亚胺溶解性差、透光率低、折射率低、发光效率不高等因素,阻碍了聚酰亚胺作为光学材料的应用。论文从分子水平上探讨了各种结构设计对PI光学性能的影响。在此基础上,从单体的分子设计与合成出发,结合巯基-烯点击化学,成功地将一系列特殊结构和官能团引入聚合物主链,得到多种性能优异的PI光学材料。采用柠康酐与三种不同化学结构的二胺通过冰乙酸回流脱水法制备了4,4’-二氨基二苯砜双柠康酰亚胺(DDS-BCI)、1,2-乙二胺双柠康酰亚胺(EDA-BCI)、间苯二甲胺双柠康酰亚胺(MXDA-BCI)。产物进一步与4,4’-二巯基二苯硫醚(TDBT)和1,6-己二硫醇(HDT)通过巯基-烯点击反应合成了一系列具有优良的溶解性、高折射率和低双折射的新型透明热塑性聚硫醚酰亚胺(PTEI)。所有PTEI样品的5%重量损失温度在332-417℃范围内,热膨胀系数在39.4-94.8 ppm/k之间,表现出良好的热稳定性。PTEI膜在450 nm波长处的透过率高于85%,而633 nm波长下测量的折射率(n)达到1.6181-1.6582,面内/面外双折射(Δn)为0.0014至0.0036。其中DDS-BCI/TDBT在所有PTEI薄膜中表现出最高的折射率、相对较小的双折射以及优良的热稳定性,有望成为一种理想的先进光学材料。由4,4’-二氨基二苯砜双柠康酰亚胺(DDS-BCI)与羟基取代的DL-二硫苏糖醇(DTT)、4,4’-二巯基二苯硫醚(TDBT)通过巯基-烯点击反应制备两种可溶性聚硫醚酰亚胺DDS-BCI/DTT(PI0)和共聚物DDS-BCI/DTT/TDBT(PIs)。PIs骨架上的羟基可提供有机-无机键合位点,并通过控制正丁醇钛/锆与PIs的摩尔比,制备了两个系列无机含量为4-12 wt%聚硫醚酰亚胺纳米杂化膜(PIs-Ti-X%和PIs-Zr-X%)。SEM和XRD分析结果显示得到了分散良好的纳米杂化膜。PIs-Ti-X%和PIs-Zr-X%杂化膜的5%热分解温度分别达到342℃和331℃,玻璃化温度分别介于189-225℃和184-229℃之间,热膨胀系数低至43.2 ppm/K和38.8 ppm/K,表明两类杂化膜具有良好的热稳定性和尺寸稳定性。此外,两者的折射率可调,在633 nm处分别为1.6920-1.7341和1.6867-1.7247。450 nm波长下的光透明性高于75%和89%,表明其潜在的光学应用。采用巯基-烯点击反应,设计合成了以烯基封端的聚硫醚酰亚胺(PIs)。并进一步通过巯基-烯反应对双键封端的PIs后功能化,分别得到羧基、酯基修饰的聚合物配体(PIs-NL和PIs-ME)。最后利用PIs-NL和PIs-ME分别与铕离子(Eu(Ⅲ))和铽离子(Tb(Ⅲ))发生配位反应,得到了四个系列的发光聚合物-稀土配合物,PIs-NL-Eu、PIs-NL-Tb、PIs-ME-Eu和PIs-ME-Tb。所有的配合物都有良好的溶解性和热稳定性能,并深入研究了这些配合物的光致发光性质及其结构与发光性能之间的关系。结果表明,键合的端部羰基可以有效地敏化Eu(Ⅲ)和Tb(Ⅲ)离子的荧光发射。PIs-NL-Eu和PIs-ME-Eu在385 nm激发波长下产生强烈的红色发光,而PIs-NL-Tb和PIs-ME-Tb两个系列的配合物在365 nm光照下显示出强烈的绿色发光。另外,通过改变激发波长可以实现对几种配合物荧光强度的调控。
滕雷[8](2020)在《基于光纤布里渊动态光栅的流体静压强/盐度分布式测量技术研究》文中提出目前,分布式布里渊光纤传感技术已广泛应用于公路、桥梁、隧道和油气管道等大型基础设施的结构健康监测领域。但是受限于传感器原理,传统的分布式布里渊光纤传感技术只能测量温度和应变信息。为了满足不断衍生出的实际测量需求,本论文提出基于光纤布里渊动态光栅的流体静压强/盐度分布式测量技术。该技术基于光纤的相双折射对流体静压强或盐度的敏感性,利用布里渊动态光栅测量光纤相双折射变化,从而实现对静压强/盐度的分布式测量。首先,本论文开展了布里渊动态光栅的理论研究,理论分析了影响传感性能的诸多因素,为优化实验系统参数、提高测量精度和传感距离提供理论支撑。本论文以布里渊增强型四波混频为理论模型,描述了布里渊动态光栅激发和读取过程。通过求解耦合波方程,数值分析探测光功率对光栅反射谱的影响,结果表明:提高探测光功率会降低反射率、展宽反射谱,降低信噪比和测量精度;研究了泵浦抽空效应对传感距离的限制,表明连续泵浦光会引起泵浦抽空效应,限制传感距离。因此,为了提升传感距离,应该采用脉冲泵浦光激发布里渊动态光栅。该内容为进一步优化系统、提高测量精度提供理论支撑。进而,针对相关学者对布里渊动态光栅能否测量相双折射仍存在争议的问题,开展了布里渊动态光栅测量相双折射的验证性研究工作。首先,基于有限元分析方法开展了保偏光纤相双折射和群双折射的理论分析,明确了保偏光纤(特别是形状型保偏光纤)具有的相双折射与群双折射差异性。然后,利用Sagnac干涉仪测量保偏光纤的群双折射,结果与理论模型得到的群双折射相符,证明了理论模型的正确性。最后,利用布里渊动态光栅测量光纤双折射,实验结果与理论模型得到的相双折射值吻合,证实了布里渊动态光栅测量光纤相双折射的能力。该研究内容为通过布里渊动态光栅测量相双折射,实现流体静压强/盐度分布式传感提供了理论依据。基于上述研究,本论文开展了基于光纤布里渊动态光栅的流体静压强分布式测量技术研究。首先,建立流体静压强调制光纤相双折射的有限元分析模型,分析了流体静压强与双折射频移的关系,仿真对比了不同保偏光纤对静压强的灵敏度。结果表明:双折射频移的静压强灵敏度比布里渊频移的静压强灵敏度至少提高100倍,保偏光子晶体光纤的静压强灵敏度比熊猫光纤的静压强灵敏度至少提高两倍。然后,以保偏光子晶体光纤为传感光纤,开展了基于光纤布里渊动态光栅的流体静压强分布式测量实验,实现在1.05Mpa的测量范围内,测量灵敏度为199 MHz/MPa,测量精度为0.03 MPa的流体静压强分布式测量。为了解决流体静压强测量中存在的温度串扰问题,提出了以布里渊光时域分析仪(BOTDA)辅助补偿温度串扰的静压强测量方法,实现温度无关型静压强分布式测量。该方法不增加系统复杂度,利用BOTDA测量光纤布里渊频移变化以解调温度变化,利用温度与双折射频移的关系补偿温度对双折射频移的影响。所述方法解决了流体静压强分布式测量系统温度交叉串扰的问题,且可以应用于本文提出的盐度分布式测量技术。最后,本文提出了一种基于光纤布里渊动态光栅的盐度分布式测量技术。该技术以聚酰亚胺涂覆层保偏光子晶体光纤为传感光纤,基于盐度变化引起聚酰亚胺涂层溶胀,进而调制光纤的相双折射这一特性。首先建立盐度调制光纤相双折射理论模型,获得了盐度对光纤相双折射的影响规律。然后,进行基于布里渊动态光栅的光纤盐度分布式测量实验,证明了该实验系统具有盐度分布式测量能力,并具有良好的重复性和温度串扰补偿能力。实现了最大测量灵敏度为139.6 MHz/(mol/L),最大测量精度为0.072 mol/L的盐度分布式测量。综上所述,本论文提出基于光纤布里渊动态光栅的流体静压强/盐度分布式测量技术,有效扩展了布里渊光纤传感技术的应用领域,为光纤分布式传感技术的工程应用提供指导。
韩运辉[9](2018)在《基于应力-光学定律的膜基结构应力分析方法研究》文中研究说明膜基结构具有独特的光学、力学、电磁学特性,因而在重工业、轻工业、军事、石化等领域表现出了广泛的应用前景,对其进行应力分析有着极其重要的意义。本文基于应力-光学定律,发展了一种膜基结构应力分析的新方法。主要工作内容如下:基于应力-光学定律,建立了一套用于膜基结构应力分析的实验系统。改进了传统的马赫-曾德干涉光路,使其能够产生不同方向的偏振光。自行设计了对膜基结构施加拉伸载荷的微型加载装置。使用数字图像相关技术测量应变,进而计算应力,通过分析干涉条纹相位变化计算材料的折射率改变量。开展相关实验,分析了该实验系统的随机误差。对单层结构进行了应力分析实验研究。建立了单层结构由于泊松效应和应力光学效应引起的相位延迟的理论模型,分析了单层结构应力光学系数和应力测量原理。测量了聚碳酸酯(PC)的应力光学系数,验证了本实验系统及测量理论的可靠性。设计实验测量了聚酰亚胺薄膜的应力光学系数A和B。通过本实验系统测量了在拉伸载荷作用下有孔聚酰亚胺薄膜孔边缘处和孔远端处的应力大小,应力比与有限元计算结果基本一致。实验结果表明:本实验系统能够对单层结构进行应力分析。对膜基结构进行了应力分析实验研究。建立了膜基结构由于泊松效应和应力光学效应引起的相位延迟的理论模型,分析了膜基结构中薄膜材料应力光学系数测量原理和膜基结构应力测量原理。设计实验测量了纳米级铜膜的应力光学系数A和B。通过本实验系统测量了在拉伸载荷作用下有孔聚酰亚胺基底/纳米级铜膜结构的应力分布情况。测得孔边缘处的应力与孔远端处的应力比约为1.5倍,与有限元计算结果基本一致。实验结果表明:本实验系统能够对膜基结构进行应力分析。上述工作表明:本文提出的膜基结构应力分析方法能够对单层结构和膜基结构进行应力测量,为膜基结构应力的无损检测以及膜基结构的残余应力测量提供了一种可行的方法。
李琪龙[10](2018)在《含硒高折光指数聚酰亚胺的合成及性能研究》文中研究说明光学材料从诞生之初就吸引着科研工作者的目光。伴随着电子信息技术的发展,以电子信息为载体的光学材料得到快速发展,这就对光学材料的性能提出了越来越高的要求。表征光学材料性能的参数主要包括:折光指数、阿贝数、色散、透过率、机械性能以及稳定性。其中折光指数(折射率)及阿贝数是最受关注的两个重要参数。一般将折光指数值大于1.70的材料称为高折光指数材料(普通材料的折光指数在1.3-1.7),其在光学材料、透镜以及显示等领域有着重要的应用。由于聚合物材料具有的优异性能,因此设计与合成高折光指数聚合物材料得到了很多关注。其中聚酰亚胺材料由于在热、力、光、电等方面表现出优异的性能,使其在光学薄膜,气体分离膜,光刻胶,聚电解质材料以及电子器件柔性材料等领域有着广泛的应用,被称为“黄金薄膜”。文献工作证实,含硫聚酰亚胺材料折光指数(633 nm处)在1.680-1.769,并且具有优异的热性能,良好的机械性能和较低的介电常数。根据Lorentz-Lorenz方程,分子摩尔体积越大,折光指数越小;摩尔折射率越高,折光指数越高;分子极性越强,折光指数越高。硒元素的摩尔折射率[R]为11.17,高于同族的硫元素([R]=7.69)。同时,本课题组已报道的含硒的超支化聚合物折光指数在589 nm处最大为1.697-1.719。表明在聚合物中引入含硒结构可以显着提高聚合物材料的折光指数。基于上述考虑,本文开展了下研究工作:1.以商业化的4,4′-二氨基二苯基醚(ODA)和均苯四甲酸酐(PMDA)为原料通过“两步法”成功合成基本型聚酰亚胺(kapton?)(PI-1-1)。选择ODA与4,4′-氧双邻苯二甲酸酐(OPDA)为原料,制备了PI-1-2。另外,设计并合成了含苯基硒醚的二胺单体,4,4′-二氨基二苯基硒醚(BAPSe),分别与PMDA以及OPDA制备了PI-1-3和PI-1-4。所得聚合物结构通过红外进行了表征。同时,还研究了氢化均苯四甲酸酐(HPMDA)和环丁烷四甲酸二酐(CBDA)两个环烷烃二酸酐对聚酰亚胺性能的影响,结果发现该类聚合物热稳定性较差,分解温度低于200℃。对PI-1-1,PI-1-2,PI-1-3以及PI-1-4这四种聚酰亚胺对其折光指数进行测试表征,结果发现不含有硒的PI-1-1和PI-1-2折光指数分别为:1.706和1.705,阿贝数分别为:15.83和18.07。当在聚酰亚胺结构中引入含硒结构后,所得到的PI-1-3和PI-1-4折光指数分别提高到了1.728和1.808,而阿贝数对应为12.44和18.10。研究结果证实了硒元素的引入可以提升聚合物折光指数的结论,而阿贝数并没有大的改变。2.基于上述体系研究结果,为了进一步提高硒含量,以提高所得聚合物的折光指数,设计并合成了新型的含硒二酸酐1,1′-双(4-(3,4-二羧基苯甲酸基)苯基)硒醚二酐(BDPSD)。作为对照,合成了1,1′-双(4-(3,4-二羧基苯甲酸基)苯基)醚二酐(BDPED)。将其与二胺单体ODA及BAPSe聚合得到了四种聚酰亚胺,分别为:PI-2-1,PI-2-2,PI-2-3和PI-1-4。使用红外光谱跟踪了聚合物的合成过程。通过折光指数的测定发现上述聚合物的光指数分别为:1.763,1.953,1.903,1.968,对应的阿贝数为:19.70,24.6,8.7,7.2。通过现象观察和紫外可见光谱对其在不同溶剂中的溶解性能、光学性能进行了表征,并结合理论计算对实验结果给出了解释说明。最后对其减反射性能做了进一步研究,可以使制绒化硅基底的反射率从22%降低到11%。
二、聚酰亚胺薄膜双折射测定方法研究(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、聚酰亚胺薄膜双折射测定方法研究(论文提纲范文)
(1)高透明性大侧基含氟聚酰亚胺的合成与多孔聚亚胺的构筑及对各自的性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
前言 |
第一章 绪论 |
1.聚酰亚胺的概况 |
1.1 聚酰亚胺薄膜的简介 |
1.2 聚酰亚胺薄膜的性能 |
1.3 聚酰亚胺的应用 |
1.3.1 高性能工程复合材料 |
1.3.2 泡沫材料 |
1.3.3 聚酰亚胺纤维 |
1.3.4 非线性光学材料 |
1.3.5 聚酰亚胺气体分离膜 |
2.多孔有机聚合物材料概况 |
2.1 多孔有机聚合物材料简介 |
2.2 有机骨架多孔材料的设计原则 |
2.2.1 通过设计结构单元设计有机骨架多孔材料 |
2.2.2 通过分子模拟设计有机骨架多孔材料 |
2.3 有机骨架多孔材料的应用 |
2.3.1 有机骨架多孔材料在气体吸附选择性方面的应用 |
2.3.2 有机骨架多孔材料在吸附CO_2方面的应用 |
2.3.3 有机骨架多孔材料在储氢方面的应用 |
2.3.4 有机骨架多孔材料在其他气体分离膜方面的应用 |
3.本文主要研究的目的和主要内容 |
第二章 实验部分 |
2.1 实验试剂 |
2.2 仪器与测试 |
2.2.1 主要实验仪器 |
2.2.2 测试仪器与方法 |
第三章 新型聚酰亚胺的合成及其性能研究 |
3.1 单体的合成和表征 |
3.2 聚合物FHPI Ⅰ–Ⅳ的合成与表征 |
3.3 聚合物FHPI Ⅰ–Ⅳ的性能 |
3.4 本章总结 |
第四章 多孔聚酰亚胺的合成 |
4.1 三酸单体TTDOA的合成和表征 |
4.2 聚合物Pwz的合成和表征 |
4.3 本章总结 |
第五章 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士期间发表的学术论文 |
(2)高面内取向度聚酰亚胺薄膜及其石墨膜的制备与研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
§1.1 引言 |
§1.2 聚酰亚胺薄膜概述 |
§1.2.1 聚酰亚胺薄膜简介 |
§1.2.2 聚酰亚胺薄膜发展历程 |
§1.3 聚酰亚胺薄膜的制备 |
§1.3.1 聚酰亚胺薄膜合成 |
§1.3.2 聚酰亚胺薄膜的成型工艺 |
§1.4 聚酰亚胺薄膜应用 |
§1.4.1 透明聚酰亚胺薄膜 |
§1.4.2 黑色聚酰亚胺薄膜 |
§1.4.3 低介电聚酰亚胺薄膜 |
§1.4.4 耐原子氧聚酰亚胺薄膜 |
§1.4.5 低热膨胀系数聚酰亚胺薄膜 |
§1.4.6 聚酰亚胺导热复合薄膜 |
§1.4.7 聚酰亚胺薄膜的碳化和石墨化 |
§1.5 聚酰亚胺薄膜的改性 |
§1.5.1 聚合改性 |
§1.5.2 工艺改性 |
§1.6 本文研究背景及主要内容 |
§1.6.1 课题的研究背景及意义 |
§1.6.2 课题主要内容及创新点 |
第二章 三元型聚酰亚胺薄膜及其石墨膜的制备与表征 |
§2.1 引言 |
§2.2 实验部分 |
§2.2.1 实验原料及试剂 |
§2.2.2 实验仪器及设备 |
§2.2.3 实验技术路线 |
§2.2.4 实验过程 |
§2.2.5 测试与表征 |
§2.3 结果与讨论 |
§2.3.1 PI基膜FTIR分析 |
§2.3.2 PI基膜XRD分析 |
§2.3.3 PI基膜热性能分析 |
§2.3.4 PI基膜面内取向度分析 |
§2.3.5 PI基膜力学性能分析 |
§2.3.6 PI基石墨膜性能分析 |
§2.4 本章小结 |
第三章 四元型聚酰亚胺薄膜及其石墨膜的制备与表征 |
§3.1 引言 |
§3.2 实验部分 |
§3.2.1 实验原料及试剂 |
§3.2.2 实验仪器及设备 |
§3.2.3 实验技术路线 |
§3.2.4 实验过程 |
§3.2.5 测试与表征 |
§3.3 结果与讨论 |
§3.3.1 PI基膜FTIR分析 |
§3.3.2 PI基膜XRD分析 |
§3.3.3 PI基膜面内取向度分析 |
§3.3.4 PI基膜热性能分析 |
§3.3.5 PI基膜力学性能分析 |
§3.3.6 PI基石墨膜性能分析 |
§3.4 本章小结 |
第四章 聚酰亚胺复合薄膜及其石墨膜的制备与表征 |
§4.1 引言 |
§4.2 实验部分 |
§4.2.1 实验原料及试剂 |
§4.2.2 实验仪器及设备 |
§4.2.3 实验技术路线 |
§4.2.4 实验过程 |
§4.2.5 测试与表征 |
§4.3 结果与讨论 |
§4.3.1 无机纳米粒子FTIR分析 |
§4.3.2 无机纳米粒子的XRD分析 |
§4.3.3 无机纳米粒子的SEM分析 |
§4.3.4 无机纳米粒子的分散性 |
§4.3.5 PI复合薄膜热性能分析 |
§4.3.6 PI复合薄膜拉伸性能分析 |
§4.3.7 PI复合薄膜基石墨膜性能分析 |
§4.4 本章小结 |
第五章 总结与展望 |
§5.1 工作总结 |
§5.2 工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者在攻读硕士期间的主要研究成果 |
(3)含氟共聚聚酰亚胺薄膜的制备及其性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第一章 绪论 |
1.1 聚酰亚胺的概述 |
1.1.1 聚酰亚胺材料优异的综合性能 |
1.1.2 聚酰亚胺的合成方法 |
1.1.3 聚酰亚胺的应用 |
1.2 聚酰亚胺所面临的挑战 |
1.3 分子水平上的聚酰亚胺的结构设计 |
1.3.1 引入氟原子或含氟基团 |
1.3.2 引入不对称的分子结构 |
1.3.3 引入柔性结构单元 |
1.3.4 在单体分子中引入大的侧基 |
1.3.5 引入脂环族结构 |
1.3.6 使用两种二胺或二酐共聚 |
1.4 本课题的选题意义及主要研究内容 |
第二章 实验与测试分析方法 |
2.1 实验药品与仪器 |
2.1.1 实验药品 |
2.1.2 实验仪器 |
2.2 实验机理 |
2.2.1 共聚型含氟聚酰亚胺的合成过程 |
2.2.2 无规共聚聚酰亚胺薄膜的制备 |
2.2.3 嵌段共聚聚酰亚胺薄膜的制备 |
2.3 材料测试与表征 |
2.3.1 傅里叶红外光谱(FT-IR)测试 |
2.3.2 广角X射线衍射图谱(WXRD)测试 |
2.3.3 双折射测试 |
2.3.4 动态热机械分析(DMA)测试 |
2.3.5 热稳定性(TG)测试 |
2.3.6 接触角(CA)测试 |
2.3.7 力学性能测试 |
第三章 6FDA-TFMB/m-ODA共聚型含氟聚酰亚胺(ɑ-PI)的性能分析 |
3.1 共聚单体、共聚比例和共聚方式对ɑ-PI型聚酰亚胺分子结构的影响 |
3.2 共聚单体、共聚比例和共聚方式对型聚酰亚胺聚集态结构的影响 |
3.3 共聚单体、共聚比例和共聚方式对ɑ-PI型聚酰亚胺玻璃化转变温度的影响 |
3.4 共聚单体、共聚比例和共聚方式对ɑ-PI型聚酰亚胺热稳定性的影响 |
3.5 共聚单体、共聚比例和共聚方式对ɑ-PI型聚酰亚胺亲疏水性的影响 |
3.6 共聚单体、共聚比例和共聚方式对ɑ-PI型聚酰亚胺力学性能的影响 |
3.7 本章小结 |
第四章 6FDA-DABA/m-ODA共聚型含氟聚酰亚胺(β-PI)的性能分析 |
4.1 共聚单体、共聚比例和共聚方式对β-PI型聚酰亚胺分子结构的影响 |
4.2 共聚单体、共聚比例和共聚方式对β-PI型聚酰亚胺聚集态结构的影响 |
4.3 共聚单体、共聚比例和共聚方式对β-PI 型聚酰亚胺玻璃化转变温度的影响 |
4.4 共聚单体、共聚比例和共聚方式对β-PI型聚酰亚胺热稳定性的影响 |
4.5 共聚单体、共聚比例和共聚方式对β-PI型聚酰亚胺亲疏水性的影响 |
4.6 共聚单体、共聚比例和共聚方式对β-PI型聚酰亚胺力学性能的影响 |
4.7 本章小结 |
第五章 结论 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文及所取得的研究成果 |
致谢 |
(4)侧链含偶氮苯基团的聚酰亚胺的制备与性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 含偶氮聚合物简介 |
1.3 光致形变含偶氮聚合物及其应用 |
1.3.1 光致形变含偶氮液晶聚合物 |
1.3.2 光致形变含偶氮液晶聚合物的应用 |
1.4 含偶氮聚酰亚胺及其光应用 |
1.5 含偶氮聚酰亚胺在光致形变领域的应用研究 |
1.6 本论文的设计思路 |
第2章 侧链含刚性偶氮苯基团聚酰亚胺的制备与性能研究 |
2.1 实验部分 |
2.1.1 主要试剂 |
2.1.2 分析与测试 |
2.1.3 2,4-二氨基-4'-硝基偶氮苯的制备和表征 |
2.1.4 侧链含刚性偶氮苯基团聚酰亚胺的合成和表征 |
2.2 结果与讨论 |
2.2.1 侧链含刚性偶氮苯基团聚酰亚胺溶解性研究 |
2.2.2 侧链含刚性偶氮苯基团聚酰亚胺热性能研究 |
2.2.3 侧链含刚性偶氮苯基团聚酰亚胺光致形变行为研究 |
2.3 本章小结 |
第3章 侧链含柔性链段偶氮聚酰亚胺的制备与性能研究 |
3.1 实验部分 |
3.1.1 主要试剂 |
3.1.2 分析与测试 |
3.1.3 4-硝基偶氮苯酚的合成和表征 |
3.1.4 含烷基链偶氮小分子(Azo_i)的合成 |
3.1.5 侧链含柔性链段偶氮聚酰亚胺的合成和表征 |
3.2 结果与讨论 |
3.2.1 侧链含柔性链段偶氮聚酰亚胺溶解性研究 |
3.2.2 侧链含柔性链段偶氮聚酰亚胺热性能研究 |
3.2.3 侧链含柔性链段偶氮聚酰亚胺光致形变行为研究 |
3.3 本章小结 |
第4章 结论 |
致谢 |
参考文献 |
攻读学位期间发表的学术论文及参加科研情况 |
(5)聚酰亚胺薄膜透镜制备关键技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
第1章 绪论 |
1.1 选题背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 国外研究现状 |
1.2.2 国内研究现状 |
1.3 大口径衍射透镜加工技术研究现状 |
1.4 论文的主要研究内容 |
第2章 聚酰亚胺薄膜透镜光学设计及公差分配 |
2.1 衍射光学系统基本理论 |
2.2 系统光学设计及公差分配 |
2.3 离轴边缘子镜设计及公差分配 |
2.4 本章小结 |
第3章 光学级聚酰亚胺材料合成与薄膜成型 |
3.1 光学级聚酰亚胺材料合成 |
3.1.1 引言 |
3.1.2 传统聚酰亚胺的合成及主要性能 |
3.1.3 光学级聚酰亚胺合成及主要性能 |
3.2 光学级聚酰亚胺薄膜成型工艺 |
3.2.1 引言 |
3.2.2 实验参数 |
3.2.3 薄膜厚度的影响因素 |
3.2.4 薄膜厚度均匀性的影响因素 |
3.3 本章小结 |
第4章 聚酰亚胺薄膜透镜微结构加工与检测 |
4.1 引言 |
4.2 微结构加工技术路线设计 |
4.3 微结构加工关键工艺过程 |
4.4 聚酰亚胺薄膜透镜的测试与分析 |
4.4.1 微结构指标测试与分析 |
4.4.2 衍射效率测试与分析 |
4.4.3 波相差测试与分析 |
4.5 本章小结 |
第5章 聚酰亚胺薄膜透镜波相差工艺影响研究 |
5.1 基于反应离子刻蚀的聚酰亚胺薄膜光学均匀性修正技术 |
5.1.1 引言 |
5.1.2 工艺流程 |
5.1.3 实验参数 |
5.1.4 实验结果与讨论 |
5.2 聚酰亚胺薄膜吸湿溶胀特性对衍射透镜波相差的影响研究 |
5.2.1 引言 |
5.2.2 实验参数 |
5.2.3 实验结果与讨论 |
5.3 聚酰亚胺薄膜的光弹特性及应力均匀性测量研究 |
5.3.1 引言 |
5.3.2 实验参数 |
5.3.3 实验结果与讨论 |
5.4 本章小结 |
第6章 总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
(6)基于光敏材料的特定光栅的制备(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 课题研究背景 |
1.1.1 衍射光栅 |
1.1.2 二元光学 |
1.1.3 达曼光栅 |
1.1.4 液晶光栅 |
1.2 国内外研究历史与现状 |
1.3 本论文的研究内容 |
第二章 液晶达曼光栅的研究 |
2.1 液晶介绍 |
2.1.1 液晶 |
2.1.2 液晶分类 |
2.1.3 液晶的有序性及各向异性 |
2.2 图形化液晶光取向技术介绍 |
2.2.1 液晶取向 |
2.2.2 摩擦取向技术 |
2.2.3 光取向技术 |
2.2.4 图形化液晶光取向技术 |
2.3 液晶光学理论 |
2.3.1 光的偏振 |
2.3.2 琼斯矩阵 |
2.3.3 正交偏振下液晶取向的光学分析 |
2.4 液晶达曼光栅的设计 |
2.4.1 液晶达曼光栅的设计思想 |
2.4.2 液晶达曼光栅的性能指标 |
2.5 本章小结 |
第三章 向列相液晶制备可调谐达曼光栅 |
3.1 样品准备 |
3.1.1 取向剂 |
3.1.2 玻璃基板 |
3.1.3 判断基板的初始取向 |
3.1.4向列相液晶E7 |
3.2 两面周期取向基板制备达曼光栅 |
3.2.1 液晶盒制作 |
3.2.2 液晶盒曝光 |
3.2.3 灌入E7液晶 |
3.3 液晶达曼光栅的衍射特性 |
3.3.1 液晶达曼光栅的衍射效率与均匀度 |
3.3.2 液晶达曼光栅的电可调谐 |
3.4 本章总结 |
第四章 周期取向制备达曼光栅方法对比 |
4.1 周期取向基板加沿面取向基板制备达曼光栅 |
4.1.1 制作周期取向基板 |
4.1.2 制作沿面取向基板 |
4.1.3 制作液晶盒 |
4.2 达曼光栅的性能测试 |
4.3 周期取向基板加垂面取向基板制备达曼光栅 |
4.4 测试制备达曼光栅的性能 |
4.5 本章总结 |
总结与期望 |
参考文献 |
攻读学位期间发表的学术成果 |
致谢 |
(7)基于巯基-烯点击反应制备聚酰亚胺光学材料及性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 概述 |
1.2 无色透明聚酰亚胺(CPI)的研究现状 |
1.2.1 引入含氟基团的CPI |
1.2.2 引入柔性基团的CPI |
1.2.3 引入非共平面或不对称结构的CPI |
1.2.4 引入脂肪结构的CPI |
1.2.5 引入大侧基的CPI |
1.2.6 引入多种结构的CPI |
1.2.7 引入其他结构的CPI |
1.3 高折射率聚酰亚胺研究现状 |
1.3.1 含硫PI |
1.3.2 PI杂化材料 |
1.4 光致发光PI研究现状 |
1.4.1 含荧光基团的PI |
1.4.2 稀土配位PI |
1.5 聚酰亚胺的合成方法 |
1.5.1 缩聚反应合成聚酰亚胺 |
1.5.2 亲核取代反应合成聚酰亚胺 |
1.5.3 巯基-烯点击反应合成聚酰亚胺 |
1.6 本论文的意义、研究内容和创新点 |
第2章 实验原料、仪器及测试方法 |
2.1 实验原料 |
2.2 实验仪器 |
2.3 实验测试方法 |
2.3.1 傅里叶红外光谱仪(FTIR) |
2.3.2 核磁共振分析(NMR) |
2.3.3 元素分析仪 |
2.3.4 凝胶渗透色谱(GPC) |
2.3.5 溶解性测试 |
2.3.6 热失重分析(TGA) |
2.3.7 差示扫描量热仪(DSC) |
2.3.8 静态机械分析(TMA) |
2.3.9 动态机械分析(DMA) |
2.3.10 紫外-可见分光光度计(UV-vis) |
2.3.11 椭圆偏振光谱仪 |
2.3.12 双折射测试 |
2.3.13 荧光分光光度计 |
2.3.14 扫描电子显微镜(SEM) |
2.3.15 X射线衍射仪(XRD) |
第3章 基于巯基-烯点击化学法的高折射率聚硫醚酰亚胺 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 双柠康酰亚胺(BCI)单体的合成 |
3.2.2 聚硫醚酰亚胺(PTEI)的合成 |
3.2.3 PTEI薄膜的制备 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 BCI的合成与表征 |
3.3.2 聚合物的合成与表征 |
3.3.3 溶解性能 |
3.3.4 热性能 |
3.3.5 光学性能 |
3.4 本章小结 |
第4章 高折射率聚硫醚酰亚胺/TiO_2和ZrO_2杂化膜 |
4.1 引言 |
4.2 实验部分 |
4.2.1 聚合物的合成 |
4.2.2 PIs杂化膜的制备 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 聚合物及其杂化膜的表征 |
4.3.2 热性能 |
4.3.3 光学性能 |
4.3.4 形态分析 |
4.4 本章小结 |
第5章 经巯基-烯点击反应制备聚酰亚胺发光材料 |
5.1 引言 |
5.2 实验部分 |
5.2.1 PIs-NL和 PIs-ME的合成 |
5.2.2 稀土配合物PIs-X-Ln的制备 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 PIs-X的合成与表征 |
5.3.2 PIs-X-Ln的合成与表征 |
5.3.3 溶解性能 |
5.3.4 PIs-X和 PIs-X-Ln热性能 |
5.3.5 PIs-X-Ln的荧光性能 |
5.4 本章小结 |
第6章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
深圳大学指导教师对研究生学位论文的学术评语 |
深圳大学研究生学位(毕业)论文答辩委员会决议书 |
附录 |
致谢 |
攻读硕士学位期间的研究成果 |
(8)基于光纤布里渊动态光栅的流体静压强/盐度分布式测量技术研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第1章 绪论 |
1.1 课题背景及研究目的和意义 |
1.1.1 光纤分布式传感器的研究意义 |
1.1.2 光纤流体静压强/盐度分布式测量技术的需求分析 |
1.1.3 课题研究目的简述 |
1.2 光纤布里渊动态光栅分布式测量技术研究现状 |
1.2.1 布里渊动态光栅研究历程 |
1.2.2 布里渊动态光栅分布式测量的研究现状 |
1.3 光纤流体静压强/盐度测量研究现状 |
1.3.1 光纤流体静压强测量技术研究现状 |
1.3.2 光纤溶液盐度测量技术研究现状 |
1.3.3 传统静压强/盐度测量技术研究现状总结 |
1.4 本文的主要研究内容 |
第2章 光纤中布里渊动态光栅理论研究 |
2.1 引言 |
2.2 受激布里渊散射与布里渊动态光栅产生机理 |
2.3 光纤布里渊动态光栅特性分析 |
2.3.1 相位匹配条件 |
2.3.2 布里渊增强四波混频模型 |
2.3.3 探测光对布里渊动态光栅反射谱的影响 |
2.3.4 泵浦抽空效应对测量距离的限制 |
2.4 本章小结 |
第3章 光纤相双折射和群双折射差异研究 |
3.1 引言 |
3.2 保偏光纤相双折射和群双折射的特性分析 |
3.2.1 相双折射和群双折射介绍 |
3.2.2 基于Sagnac干涉仪的光纤双折射测量技术 |
3.3 保偏光纤中相双折射和群双折射的理论分析 |
3.3.1 保偏光纤双折射的理论计算 |
3.3.2 布里渊动态光栅测量相双折射的理论依据 |
3.3.3 Sagnac干涉仪测量群双折射的理论依据 |
3.4 光纤相双折射和群双折射的实验测量 |
3.4.1 基于Sagnac干涉仪的光纤群双折射测量 |
3.4.2 基于布里渊动态光栅的光纤相双折射测量 |
3.4.3 实验结果的对比分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 基于布里渊动态光栅的流体静压强分布式测量技术研究 |
4.1 引言 |
4.2 流体静压强分布式测量技术的理论分析 |
4.2.1 流体静压强对光纤布里渊频移的影响 |
4.2.2 流体静压强对光纤双折射频移的影响 |
4.3 基于布里渊动态光栅流体静压强分布式测量实验 |
4.3.1 实验装置 |
4.3.2 实验结果及分析 |
4.4 静压强分布测量系统温度串扰补偿技术 |
4.5 本章小结 |
第5章 基于布里渊动态光栅的盐度分布式测量技术研究 |
5.1 引言 |
5.2 基于溶胀材料光纤盐度传感器的理论分析 |
5.2.1 大分子聚合材料吸湿溶胀原理 |
5.2.2 聚酰亚胺材料溶胀特性 |
5.2.3 理论分析涂覆层溶胀对传感光纤的影响 |
5.3 基于布里渊动态光栅的光纤盐度分布式传感器 |
5.3.1 聚酰亚胺涂覆层传感光纤的制备 |
5.3.2 传感光纤及盐度测量过程介绍 |
5.3.3 传感光纤布里渊频移的特性分析 |
5.3.4 基于布里渊动态光栅的盐度分布式测量实验 |
5.3.5 系统重复性的验证及温度自补偿特性 |
5.4 本章小结 |
结论 |
参考文献 |
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
致谢 |
个人简历 |
(9)基于应力-光学定律的膜基结构应力分析方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
字母注释表 |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 膜基结构应力分析方法发展现状 |
1.2.1 膜基结构应力分类 |
1.2.2 接触式的膜基结构应力分析方法发展现状 |
1.2.3 非接触式的膜基结构应力分析方法发展现状 |
1.3 基于应力-光学定律的应力分析方法发展现状 |
1.4 本文研究工作的主要内容 |
第二章 基于应力-光学定律的膜基结构应力分析系统 |
2.1 膜基结构应力分析的理论基础 |
2.2 膜基结构应力分析实验系统设计 |
2.2.1 典型的马赫-德干涉光路 |
2.2.2 膜基结构应力分析实验系统设计 |
2.3 实验系统光路原理 |
2.4 实验图像处理的基本原理 |
2.4.1 应变测量原理 |
2.4.2 相位测量原理 |
2.5 实验系统的随机误差分析 |
2.6 本章小结 |
第三章 聚酰亚胺薄膜应力分析实验研究 |
3.1 聚酰亚胺薄膜试件的制备 |
3.2 聚酰亚胺薄膜应力光学系数的测量 |
3.2.1 单层结构应力光学系数测量原理 |
3.2.2 实验系统可靠性分析 |
3.2.3 聚酰亚胺薄膜应力光学系数测量实验 |
3.2.4 实验结果与讨论 |
3.3 有孔聚酰亚胺薄膜试件应力分析 |
3.3.1 有孔聚酰亚胺薄膜试件的设计 |
3.3.2 聚酰亚胺薄膜应力测量原理 |
3.3.3 有孔聚酰亚胺薄膜试件应力分析实验 |
3.3.4 实验结果与讨论 |
3.4 本章小结 |
第四章 膜基结构应力分析实验研究 |
4.1 膜基结构试件的制备 |
4.2 纳米级铜膜应力光学系数的测量 |
4.2.1 膜基结构应力光学系数测量原理 |
4.2.2 纳米级铜膜应力光学系数测量实验 |
4.2.3 实验结果与讨论 |
4.3 有孔膜基结构试件应力分析 |
4.3.1 实验试件的制备 |
4.3.2 膜基结构应力测量原理 |
4.3.3 有孔膜基结构试件应力分析实验 |
4.3.4 实验结果与讨论 |
4.4 本章小结 |
第五章 总结与展望 |
5.1 总结 |
5.2 展望 |
参考文献 |
发表论文和参加科研情况说明 |
致谢 |
(10)含硒高折光指数聚酰亚胺的合成及性能研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
abstract |
第一章 文献综述 |
1.1 高折光指数光学材料 |
1.1.1 基本光学概念 |
1.1.2 高折光指数聚合物材料发展及应用 |
1.1.2.1 含卤素类的高折光指数聚合物材料 |
1.1.2.2 含磷及大共轭的高折光指数聚合物材料 |
1.1.2.3 含硫/硒高折光指数聚合物材料 |
1.1.3 高折光指数聚合物材料的应用 |
1.1.3.1 树脂镜片 |
1.1.3.2 CMOS图像传感器微透镜镜头 |
1.1.3.3 减反射涂层 |
1.2 聚酰亚胺材料 |
1.2.1 聚酰亚胺材料的制备 |
1.2.1.1 熔融缩聚法 |
1.2.1.2 溶液缩聚法 |
1.2.2 聚酰亚胺材料的应用 |
1.2.2.1 气体分离膜 |
1.2.2.2 液晶材料 |
1.2.2.3 储存设备材料 |
1.3 高折光指数聚酰亚胺材料 |
1.4 本论文的研究目的和意义 |
第二章 基于含硒二胺制备高折光指数聚酰亚胺 |
2.1 引言 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 试剂原料 |
2.2.2 分析测试仪器 |
2.2.3 测试样品制备 |
2.2.4 单体合成及表征 |
2.2.5 聚酰亚胺的合成及表征 |
2.3 结果与讨论 |
2.3.1 单体及聚合物合成 |
2.3.2 溶解性 |
2.3.3 热稳定性 |
2.3.4 光学性能 |
2.3.5 高折光指数性能 |
2.4 小结 |
第三章 基于含硒二胺和含硒二酸酐单体制备超高折光指数聚酰亚胺 |
3.1 引言 |
3.2 实验部分 |
3.2.1 试剂原料 |
3.2.2 分析测试仪器 |
3.2.3 测试样品制备 |
3.2.4 单体合成及表征 |
3.2.4.1 4,4′-二氨基二苯基硒醚(BAPSe)的合成和表征 |
3.2.4.2 4,4′-二羟基二苯基硒醚(BHPSe)的合成和表征 |
3.2.4.3 1,1′-双(4-(3,4-二羧基苯甲酸基)苯基)醚二酐(BDPED),1,1′-双(4-(3,4-二羧基苯甲酸基)苯基)硒醚二酐(BDPSD)的合成和表征 |
3.2.5 聚酰亚胺的合成及表征 |
3.3 结果与讨论 |
3.3.1 单体及聚合物合成 |
3.3.2 溶解性和结晶度 |
3.3.3 热稳定性 |
3.3.4 光学性能 |
3.3.5 高折光指数性能 |
3.3.6 减反射性能 |
3.4 小结 |
第四章 全文总结 |
4.1 全文总结 |
4.2 创新点 |
4.3 存在的问题与展望 |
参考文献 |
在读期间的科研成果 |
致谢 |
四、聚酰亚胺薄膜双折射测定方法研究(论文参考文献)
- [1]高透明性大侧基含氟聚酰亚胺的合成与多孔聚亚胺的构筑及对各自的性能研究[D]. 郭金雨. 沈阳化工大学, 2021(02)
- [2]高面内取向度聚酰亚胺薄膜及其石墨膜的制备与研究[D]. 李诗卉. 桂林电子科技大学, 2021
- [3]含氟共聚聚酰亚胺薄膜的制备及其性能研究[D]. 李欣健. 中北大学, 2021(09)
- [4]侧链含偶氮苯基团的聚酰亚胺的制备与性能研究[D]. 安夏磊. 辽宁大学, 2021(12)
- [5]聚酰亚胺薄膜透镜制备关键技术研究[D]. 高国涵. 中国科学院大学(中国科学院光电技术研究所), 2020(08)
- [6]基于光敏材料的特定光栅的制备[D]. 彭锦辉. 广东工业大学, 2020(02)
- [7]基于巯基-烯点击反应制备聚酰亚胺光学材料及性能研究[D]. 刘曌. 深圳大学, 2020(02)
- [8]基于光纤布里渊动态光栅的流体静压强/盐度分布式测量技术研究[D]. 滕雷. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [9]基于应力-光学定律的膜基结构应力分析方法研究[D]. 韩运辉. 天津大学, 2018(06)
- [10]含硒高折光指数聚酰亚胺的合成及性能研究[D]. 李琪龙. 苏州大学, 2018(01)